DE102011052950A1

DE102011052950A1 - Satellitenbasierte Positionsbestimmung

Info

Publication number: DE102011052950A1
Application number: DE102011052950A
Authority: DE
Inventors: Markus Hammes; Andreas Schmid
Original assignee: Intel Mobile Communications Technology GmbH
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2010-08-26
Filing date: 2011-08-24
Publication date: 2012-03-01
Also published as: US20150276933A1; US8988282B2; CN102385059A; US9933524B2; CN105676237A; US20120050102A1

Abstract

Verfahren und Vorrichtungen zur Positionsbestimmung insbesondere auf Basis von Satellitensignalen werden offenbart. Basierend auf Benutzungsumständen einer entsprechenden Vorrichtung anzeigenden Daten werden Parameter, beispielsweise Erfassungsparameter oder Berechnungsparameter, eingestellt.

Description

Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf Vorrichtungen und Verfahren zur satellitenbasierten Positionsbestimmung.
Vorrichtungen zur satellitenbasierten Positionsbestimmung sind heutzutage in einer Vielzahl unterschiedlicher Geräte und Einrichtungen vorgesehen. Beispielsweise weisen Navigationssysteme, Mobiltelefone oder auch manche Digitalkameras Vorrichtungen zur satellitenbasierten Positionsbestimmung auf, um eine Bestimmung ihrer Position zu ermöglichen. Das am häufigsten benutzte Satellitennavigationssystem ist das von den USA bereitgestellte GPS-System (Global Positioning System). Andere Satellitennavigationssysteme sind das von Russland bereitgestellte GLONASS-System, das derzeit von der Europäischen Union entwickelte Galileo-System oder das von China bereitgestellte COMPASS-System. Derartige Vorrichtungen zur satellitenbasierten Positionsbestimmung können unter verschiedenen äußeren Umständen betrieben werden. Beispielsweise liegen, wenn derartige Vorrichtungen zur Navigation in einem Auto genutzt werden, Geschwindigkeiten häufig über 100 km/h und können sogar über 200 km/h erreichen, was eine entsprechende Aktualisierungsrate der Position erfordert, um eine benötigte Genauigkeit zu erreichen. Auf der anderen Seite ist bei derartigen Benutzungen im Freien die Signalstärke relativ hoch, kann jedoch dennoch variieren, beispielsweise abhängig davon, ob die Navigation innerhalb einer Stadt oder auf dem offenen Land stattfindet. Auf der anderen Seite ist, wenn ein Fußgänger eine Vorrichtung zur satellitenbasierten Positionsbestimmung in geschlossenen Räumen benutzt, die Geschwindigkeit wesentlich niedriger (nur einige km/h), aber die Signalstärke ist üblicherweise niedriger.
Manchmal kann es sein, dass eine einzige Vorrichtung zur satellitenbasierten Positionsbestimmung für beide oben erwähnten Benutzungsarten verwendet wird. Beispielsweise kann ein GPS-Empfänger in einem Mobiltelefon sowohl für eine Navigation in einem Auto (beispielsweise unter Benutzung eines geeigneten Halters) als auch in geschlossenen Räumen verwendet werden. Daher kann es in manchen Fällen vorkommen, dass die Leistung einer derartigen Vorrichtung nicht für beide oder alle Benutzungsarten optimal ist.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Verfahren und Vorrichtungen bereitzustellen, womit eine verbesserte Leistung bei einer satellitenbasierten Positionsbestimmung für verschiedene Umgebungen und Nutzungsarten ermöglicht wird.
Es wird eine Vorrichtung nach Anspruch 1, ein Satellitenempfänger nach Anspruch 11, ein Verfahren nach Anspruch 16 und ein Verfahren nach Anspruch 23 bereitgestellt. Die Unteransprüche definieren weitere Ausführungsbeispiele.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert.
1 zeigt ein Blockdiagramm einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel.
2 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung detailliert erläutert. Die Ausführungsbeispiele dienen dabei lediglich zur Erläuterung der Erfindung und sind nicht als einschränkend auszulegen.
Es ist zu bemerken, dass bei den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen jede direkte Verbindung oder Kopplung zwischen funktionellen Blöcken, Einrichtungen, Komponenten, Schaltungselementen oder anderen physikalischen oder funktionellen Einheiten, welche in den Figuren dargestellt sind oder im Folgenden beschrieben sind, auch durch eine indirekte Verbindung oder Kopplung implementiert sein könnte, d. h. eine Verbindung oder Kopplung mit ein oder mehreren dazwischen liegenden Elementen. Zudem ist zu bemerken, dass in den Figuren dargestellte funktionelle Blöcke oder Einheiten bei manchen Ausführungsbeispielen als separate Schaltungen implementiert sein können, aber bei anderen Ausführungsbeispielen auch ganz oder teilweise als gemeinsame Schaltung implementiert sein können. In anderen Worten ist die Darstellung mehrerer funktioneller Blöcke nicht dahingehend auszulegen, dass es sich notwendigerweise um physikalisch getrennte Einheiten handelt. Beispielsweise können ein oder mehrere funktionelle Blöcke durch Programmieren eines Prozessors wie eines einzigen digitalen Signalprozessors oder eines Mehrzweckprozessors implementiert sein.
Zudem ist zu bemerken, dass jede als drahtgebundene beschriebene Verbindung auch als drahtlose Verbindung implementiert sein könnte und umgekehrt, sofern nichts anderes angegeben ist.
Die Figuren werden bereitgestellt, um eine Illustration mancher Aspekte von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung zu geben, und sind daher nur als schematisch anzusehen. Insbesondere sind verschiedene Elemente nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander, und die relative Anordnung der Elemente zueinander entspricht nicht notwendigerweise einer Anordnung der Elemente in einer tatsächlichen Implementierung.
Merkmale verschiedener beschriebener Ausführungsbeispiele können miteinander kombiniert werden, sofern nichts anderes angegeben ist. Auf der anderen Seite ist eine Beschreibung eines Ausführungsbeispiels mit einer Vielzahl von Merkmalen nicht dahingehend auszulegen, dass alle diese Merkmale zur Ausführung der Erfindung notwendig sind, da andere Ausführungsbeispiele weniger Merkmale und/oder alternative Merkmale aufweisen können.
Im Folgenden werden verschiedene Ausführungsbeispiele, welche eine satellitenbasierte Positionsbestimmung beinhalten, beschrieben. Eine satellitenbasierte Positionsbestimmung beinhaltet im Allgemeinen ein Empfangen von Signalen von einer Vielzahl von Satelliten und ein Bestimmen einer Position basierend auf den empfangenen Signalen. Beispiele für Satellitennavigationssysteme, welche für eine satellitenbasierte Positionsbestimmung benutzt werden können, umfassen GPS (Global Positioning System), Galileo, GLONASS oder COMPASS. Während im Folgenden meistens GPS als ein Beispiel benutzt wird, ist zu bemerken, dass alle diese Satellitennavigationssysteme im Wesentlichen auf den gleichen Prinzipien beruhen, und daher die beschriebenen Ausführungsbeispiele auch mit anderen Satellitennavigationssystemen als GPS benutzt werden können.
Eine Abwandlung von GPS ist das assistierte GPS (aGPS, englisch: „Assisted GPS”), bei welchem eine GPS-Vorrichtung sogenannte Assistenzdaten über eine separate Datenverbindung, beispielsweise ein Mobilfunknetzwerk, erhält. Derartige Assistenzdaten können die ungefähre Position der GPS-Vorrichtung umfassen. Diese Assistenzdaten werden dann zur Verbesserung der Positionsberechnung oder Positionsbestimmung verwendet.
Das Erfassen der Satellitensignale wird durch bestimmte Erfassungsparameter wie Integrationszeiten oder Aktualisierungsraten bestimmt, welche nicht für die Positionsberechnung selbst verwendet werden, aber welche für die Verarbeitung von empfangenen Satellitensignalen verwendet werden, um Signaldaten bereitzustellen, welche dann wiederum für die Berechnung der Position benutzt werden können. Auch das Erfassen von Assistenzdaten kann durch Erfassungsparameter beeinflusst werden, beispielsweise eine Aktualisierungsrate der Assistenzdaten. Auch in diesem Fall beeinflussen die Erfassungsparameter nicht die Positionsberechnung selbst, sondern bestimmen die Erfassung von Assistenzdaten, welche dann wiederum für die Positionsberechnung verwendet werden können.
Auch die Berechnung der Position selbst kann unter Benutzung von Parametern erfolgen, welche im Folgenden als Berechnungsparameter bezeichnet werden und welche sich von den von dem Satellitennetzwerk erhaltenen Positionssignalen oder auch von aus anderen Quellen erhaltenen Positionssignalen oder Positionsdaten unterscheiden können. Beispielsweise können in manchen Implementierungen Positionssignale von einem Satellitennetzwerk erhalten werden und weitere Positionsdaten können aus anderen Quellen wie einem zellulären Mobilfunknetz erhalten werden, und die Berechnungsparameter können die Kombination der Daten aus diesen zwei Quellen bestimmen, um die Position zu berechnen.
Bei manchen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung werden Daten, welche eine Umgebung, in welcher eine Vorrichtung zur satellitenbasierten Positionsbestimmung benutzt wird, angeben, benutzt. Derartige Daten können beispielsweise aus einem drahtlosen Empfänger unter Benutzung eines drahtlosen Netzwerks oder einer drahtlosen Umgebung abgeleitet werden, beispielsweise einem Empfänger für ein zelluläres Netzwerk wie einem GSM-Empfänger oder einem UMTS-Empfänger. Der drahtlose Empfänger kann in einer mobilen Einheit wie einem Mobiltelefon oder einem Laptop-Computer eingebaut sein. Basierend auf diesen Daten werden bei manchen Ausführungsbeispielen Erfassungsparameter und/oder Berechnungsparameter angepasst. Beispielsweise können die die Umgebung angebenden Daten eine Geschwindigkeit der Vorrichtung zur satellitenbasierten Positionsbestimmung angeben oder eine zu erwartende Signalstärke angeben. Bei manchen Ausführungsbeispielen können die Daten basierend auf empfangenen drahtlosen Signalen durch Auswerten einer Variation der Signalstärke und/oder einer Round-Trip-Verzögerung erhalten werden.
In 1 ist ein Blockdiagramm einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die in 1 dargestellte Vorrichtung umfasst einen zellulären Teil 10 zum Empfangen zellulärer Kommunikationssignale, beispielsweise GSM-Signale oder UMTS-Signale, d. h. Signale aus Netzwerken, welche zellenbasiert arbeiten, und einen GPS-Teil 17 zum Empfangen von GPS-Satellitenpositionssignalen. Der zelluläre Teil 10 ist ein Beispiel für einen drahtlosen Teil, und in anderen Ausführungsbeispielen können andere Arten von drahtlosen Teilen, beispielsweise ein WLAN-Teil zum Empfangen von WLAN-Signalen, zusätzlich oder alternativ benutzt werden. In ähnlicher Weise ist zu bemerken, dass der GPS-Teil nur ein Beispiel eines Teils zum Empfangen von Satellitenpositionssignalen ist, und Schaltungen zum Empfangen anderer Satellitenpositionssignale, beispielsweise Signale von Galileo-Satelliten, GLONASS-Satelliten und/oder COMPASS-Satelliten, können zusätzlich oder alternativ bereitgestellt sein.
Der zelluläre Teil 10 und der GPS-Teil 17 können in einem sogenannten „System an Chip” (SoC), d. h. einem Einchipsystem, oder als sogenanntes „System in Package” (SiP), integriert sein. Bei anderen Ausführungsbeispielen können der zelluläre Teil 10 und der GPS-Teil 17 als separate Chips oder separate Gruppen von Chips bereitgestellt sein.
Der zelluläre Teil 10 empfängt zelluläre Kommunikationssignale über eine Antenne 11 in einem zellulären Hochfrequenzabschnitt 12. Der zelluläre Hochfrequenzabschnitt 12 konvertiert die empfangenen Signale auf eine Basisbandfrequenz und kann zudem eine Filterung und/oder eine Verstärkung der Signale durchführen. Dies entspricht den Fähigkeiten von herkömmlichen zellulären Hochfrequenzabschnitten und wird daher nicht detaillierter erläutert.
Der zelluläre Teil 10, insbesondere der zelluläre Hochfrequenzabschnitt 12, wird durch einen Kristalloszillator 16, beispielsweise einen Quarzkristalloszillator, getaktet. Abhängig von der erforderlichen Genauigkeit kann ein temperaturkompensierter Kristalloszillator benutzt werden. Beispielsweise ist für GSM-Signale üblicherweise ein Standardkristalloszillator ausreichend, während zum Empfangen von UMTS-Signalen ein temperaturkompensierter Kristalloszillator nötig sein kann.
Der zelluläre Hochfrequenzabschnitt 12 ist mit einem zellulären Basisbandprozessor 13 gekoppelt, um Steuersignale oder Datensignale auszutauschen. Insbesondere leitet der zelluläre Hochfrequenzabschnitt 12 die über die Antenne 11 empfangenen und auf die Basisbandfrequenz beispielsweise durch Benutzung einer Mischung mit einer Lokaloszillatorfrequenz konvertierten Signale an den zellulären Basisbandprozessor 13 weiter. Der zelluläre Basisbandprozessor 13 demoduliert die empfangenen Signale, verarbeitet sie weiter und gibt die verarbeiteten Signale wie durch einen Pfeil 116 angedeutet aus, beispielsweise um die Signale schlussendlich zu einem Lautsprecher eines Mobiltelefons oder einem Kopfhörer auszugeben oder die Signale an weitere Berechnungsschaltungen auszugeben, beispielsweise wenn die empfangenen Signale Datensignale sind, über die keine Sprachdaten übertragen werden.
Wie durch einen Kasten 14 angedeutet umfasst die Basisbandverarbeitung des zellulären Basisbandprozessors 13 bei dem Ausführungsbeispiel der 1 eine Kanalschätzung (englisch „Channel Estimation”) und/oder eine Geschwindigkeitsschätzung. Die Kanalschätzung umfasst beispielsweise das Auswerten einer Signalstärke der über die Antenne 11 empfangenen zellulären Signale. Eine grobe Geschwindigkeitsschätzung kann beispielsweise durchgeführt werden, indem bestimmt wird, wie oft eine Übergabe von einer Zelle, d. h. einer Basisstation, zu einer benachbarten Zelle, d. h. einer benachbarten Basisstation, erfolgen muss. Zusätzlich oder alternativ kann eine Dopplerfrequenzverschiebung des über die Antenne 11 empfangenen Signals ausgewertet werden, um die Geschwindigkeit der Vorrichtung zu bestimmen.
Die durch die Kanalschätzung und/oder Geschwindigkeitsschätzung erhaltenen Daten zeigen eine Umgebung, in welcher die Vorrichtung benutzt wird, an. Beispielsweise weisen niedrige Signalstärken auf eine Benutzung in geschlossenen Räumen oder eine Benutzung in anderen Umgebungen, in welchen Signalstärken typischerweise niedrig sind, beispielsweise in engen Straßen, welche durch Gebäude abgeschirmt werden, oder auch im Freien, beispielsweise in Schluchten, hin.
Niedrige Geschwindigkeiten deuten auf eine Benutzung durch Fußgänger oder sogar eine stationäre Benutzung hin, während hohe Geschwindigkeiten auf eine Benutzung in sich bewegenden Fahrzeugen, beispielsweise zur Autonavigation, anzeigen.
Bei dem Ausführungsbeispiel der 1 werden die Kanalschätzungs- und/oder Geschwindigkeitsschätzungsdaten an den GPS-Teil 17 über Schnittstellen weitergegeben, welche in 1 allgemein mit 15 bezeichnet sind.
Der GPS-Teil 17 empfängt von GPS-Satelliten gesendete GPS-Signale über eine Antenne 19 in einem GPS-Hochfrequenzabschnitt 110. Der GPS-Hochfrequenzabschnitt 110 kann eine Hochfrequenzsignalverarbeitung der GPS-Signale wie Filtern, Verstärken oder eine Herunterkonvertierung auf eine Zwischenfrequenz durchführen.
Die verarbeiteten Signale werden an einen ersten Eingang eines Mischers 118 ausgegeben. Ein zweiter Eingang des Mischers 118 ist mit einem Ausgang eines numerisch gesteuerten Oszillators (NCO, vom Englischen „Numerically Controlled Oscillator”) 111 gekoppelt, welcher ein Signal bei einer Trägerfrequenz der GPS-Signale ausgibt. Durch das in dem Mischer 118 durchgeführte Mischen werden die Signale auf die Trägerfrequenz herunterkonvertiert.
Ein numerisch gesteuerter Oszillator 114 erzeugt zudem ein Taktsignal entsprechend der Trägerfrequenz. Der numerisch gesteuerte Oszillator 111 und der numerisch gesteuerte Oszillator 114 ebenso wie möglicherweise andere Komponenten des GPS-Teils 17 werden durch einen temperaturkompensierten Kristalloszillator 115 getaktet. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann auch ein nicht-temperaturkompensierter Kristalloszillator oder eine andere Art von Oszillator verwendet werden, wenn die Präzision ausreichend für die Decodierung von GPS-Signalen ist.
Das von dem numerisch gesteuerten Oszillator 114 erzeugte Signal wird einem Codegenerator 113 zugeführt, welcher vorgegebene Codes, welche verschiedenen Satelliten zugeordnet sind, auf das Signal moduliert. Das so modulierte Signal wird dann mit dem Ausgangssignal des Mischers 118 in einem Korrelierer 112 korreliert, und das korrelierte Signal wird durch einen Prozessor 18 ausgewertet, welcher eine Mikrosteuerungseinheit (MCU), ein digitaler Signalprozessor (DSP), eine Kombination hiervon oder irgendeine andere Art eines geeigneten Prozessors sein kann.
Die Auswertung eines GPS-Signals unter Benutzung einer Korrelation wie im GPS-Teil 17 des Ausführungsbeispiels der 1 dargestellt ist für sich eine herkömmliche Technik zum Demodulieren von GPS-Signalen und wird daher nicht weiter beschrieben.
Die von dem Prozessor 18 verarbeiteten Signale werden dann wie durch einen Pfeil 117 angedeutet ausgegeben, beispielsweise zur weiteren Verarbeitung in einem Navigationssystem, einem Navigationsprogramm eines Mobiltelefons oder irgendeiner anderen Einheit oder Vorrichtung, welche dann die Position der Vorrichtung der 1 basierend auf den von dem Prozessor 18 gelieferten Daten berechnet oder bestimmt.
Die Erzeugung der die Position angebenden Daten, welche bei 117 in dem GPS-Teil 17 ausgegeben werden, kann durch eine Anzahl von Erfassungsparametern beeinflusst oder bestimmt sein. Beispielsweise kann das von dem Korrelierer 112 ausgegebene Signal durch den Prozessor 18 oder in dem Korrelierer 112 integriert werden, und die Integrationszeit kann ein derartiger Erfassungsparameter sein. Die Frequenz des von dem numerisch gesteuerten Oszillator 111 und/oder numerisch gesteuerten Oszillator 114 ausgegebenen Signals kann angepasst werden, um eine Dopplerverschiebung in dem empfangenen Signal aufgrund einer Bewegung der in 1 dargestellten Vorrichtung auszugleichen, oder in anderen Worten können ein oder mehrere spezifische Frequenzen (auch als Frequenzbins bezeichnet) für die Erfassung ausgewählt werden, und die benutzte Frequenz ist ein weiteres Beispiel für einen derartigen Erfassungsparameter. Ein weiterer Erfassungsparameter kann eine Aktualisierungsrate der bei 117 ausgegebenen Daten sein. Zudem kann im Falle des sogenannten assistierten GPS der GPS-Teil 17 zusätzlich Assistenzdaten empfangen, beispielsweise von einem zellulären Netzwerk über den zellulären Teil 10 und die Schnittstelle 15 empfangene Assistenzdaten, und eine Aktualisierungsrate derartiger Assistenzdaten stellt auch ein mögliches Beispiel für einen Erfassungsparameter dar.
Weiterhin wird bei manchen Ausführungsbeispielen die Position nicht nur basierend auf von dem Prozessor 18 bei 117 ausgegebenen Daten berechnet, sondern es können zusätzliche Daten zur Berechnung der Position benutzt werden, beispielsweise auch die oben erwähnte geschätzte Geschwindigkeit, und die Kopplung der bei 117 ausgegebenen Daten mit derartigen zusätzlichen Daten kann durch Kopplungsparameter bestimmt werden, beispielsweise zum Angeben einer starken oder schwachen Kopplung oder einer Konfiguration eines Kopplungsfilters (englisch „Dead Reckoning Filter”), welcher einen erlaubten Ortsraum einschränkt oder erweitert. Derartige Erfassungsparameter oder Kopplungsparameter können bei dem Ausführungsbeispiel der 1 basierend auf den über die Schnittstelle 15 zugeführten Kanalschätzungs- und/oder Geschwindigkeitsschätzungsdaten eingestellt werden. Wenn beispielsweise die Kanalschätzung eine niedrigere Signalstärke angibt (üblicherweise weist eine Umgebung mit einer niedrigen Signalstärke für zelluläre Signale auch eine niedrige Signalstärke für GPS-Signale auf), kann eine längere Integrationszeit benutzt werden, oder eine durch die Geschwindigkeitsschätzung bestimmte hohe Geschwindigkeit kann zu der Einstellung von höheren Aktualisierungsraten und einer entsprechenden Modifizierung der für die Erfassung benutzten Frequenz führen, d. h. einem optimierten Erfassungssuchraum zum Detektieren der Satellitensignale.
In 2 ist ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Das in 2 dargestellte Verfahren kann beispielsweise in dem Ausführungsbeispiel der 1 implementiert werden, kann jedoch auch unabhängig davon implementiert sein. Obwohl das Ausführungsbeispiel der 2 als Abfolge von Vorgängen beschrieben werden wird, müssen diese Vorgänge nicht notwendigerweise in der beschriebenen Reihenfolge durchgeführt werden. Insbesondere können manche Vorgänge, welche hintereinander beschrieben werden, parallel durchgeführt werden, und verschiedene Vorgänge können periodisch wiederholt werden.
Bei 20 werden zelluläre Signale, beispielsweise GSM-Signale oder UMTS-Signale, empfangen. Bei 21 werden eine Kanaleigenschaft und/oder eine Geschwindigkeit geschätzt, beispielsweise durch einen Basisbandprozessor eines zellulären Teils wie unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. Bei 22 werden die Kanaleigenschaft und/oder die Geschwindigkeit, welche bei 21 geschätzt wurden, einem Satellitenteil zugeführt, welcher eingerichtet ist, satellitenbasierte Positionssignale, beispielsweise GPS-Signale, zu empfangen.
Bei 23 werden Erfassungsparameter zum Erfassen von satellitenbasierten Positionssignalen und/oder Assistenzdaten und/oder Berechnungsparameter, welche beispielsweise eine Kombination von satellitenbasierten Positionssignalen mit anderen Positionssignalen bestimmen, basierend auf der Kanaleigenschaft und/oder Geschwindigkeit eingestellt. Einige Beispiele für eine derartige Einstellung oder Adaption werden bei 24 bis 210 gezeigt. Es ist zu bemerken, dass nicht alle Einstellungen 24 bis 210 implementiert sein müssen, da bei manchen Ausführungsbeispielen nur eine oder nur manche dieser Einstellungen implementiert sind, und bei noch anderen Ausführungsbeispielen können andere Parameter als die dargestellten eingestellt werden.
Beispielsweise kann bei 24 ein Erfassungssuchraum in Abhängigkeit von einer geschätzten Geschwindigkeit eingestellt oder angepasst werden. In anderen Worten kann die geschätzte Geschwindigkeit benutzt werden, um eine geschätzte Dopplerverschiebung der empfangenen Satellitensignale zu bestimmen, und die Empfangsfrequenz, welche benutzt wird, zu versuchen, Satellitensignale zu empfangen, kann entsprechend angepasst werden, beispielsweise durch Auswahl einer geeigneten Frequenz oder eines geeigneten Frequenzbereichs.
Bei 25 wird beispielsweise die Aktualisierungsrate zum Bestimmen der Position und/oder zum Bestimmen der relevanten Satellitenpositionssignale aktualisiert, beispielsweise basierend auf der geschätzten Geschwindigkeit. Für höhere Geschwindigkeiten, beispielsweise typische Geschwindigkeiten von Motorfahrzeugen, kann eine schnellere Aktualisierungsrate, beispielsweise 1 Hz benutzt werden, während für niedrigere Geschwindigkeiten wie Fußgängergeschwindigkeiten oder eine stationäre Benutzung eine langsamere Aktualisierungsrate benutzt werden kann.
In ähnlicher Weise wird bei 26 eine Aktualisierungsrate eines Empfangens von Assistenzdaten für assistierte GPS- oder ähnliche Systeme basierend auf der geschätzten Geschwindigkeit eingestellt. Ein Einstellen der Aktualisierungsrate der Assistenzdaten bei 26 kann beispielsweise Bandbreiten und Kosten für einen Benutzer sparen, wenn nur eine niedrige Aktualisierungsrate erforderlich ist (beispielsweise basierend auf einer Schätzung einer niedrigen Geschwindigkeit).
Bei 27 wird eine Aktualisierungsrate eines Selbstassistenzalgorithmus beispielsweise basierend auf der geschätzten Geschwindigkeit angepasst, ähnlich der Einstellung, welche unter Bezugnahme auf 25 und 26 beschrieben wurde. Selbstassistenzalgorithmen werden in GPS-Systemen insbesondere benutzt, wenn kein assistiertes GPS verfügbar ist, beispielsweise wenn keine Assistenzdaten verfügbar sind.
Bei 28 wird eine Zeitdauer für eine Durchschnittsbildung, d. h. eine Zeitdauer, über welche empfangene Signal gemittelt werden, eingestellt. Beispielsweise kann, wenn in einer Kanalschätzung niedrige Signalstärken detektiert werden, die Zeitdauer für die Durchschnittsbildung vergrößert werden. In ähnlicher Weise können bei 210 Integrationszeiten zum Integrieren empfangener Signale eingestellt werden, wobei für niedrigere Signalstärken und/oder niedrigere Geschwindigkeiten beispielsweise längere Integrationszeiten benutzt werden.
Bei 29 wird eine Kopplung zwischen Positionsquellen adaptiert. Beispielsweise kann in manchen Fällen neben der Positionsinformation basierend auf Satellitenpositionssignalen zusätzliche Positionsinformationen, beispielsweise basierend auf Geschwindigkeitssensoren in einem Auto, basierend auf grober Positionsinformation, welche von einem zellulären Netzwerk empfangen wurde, oder basierend auf anderer Positionsinformation vorhanden sein. Die Art, in der die zwei Arten von Positionsinformationen „gemischt” werden, um letztendlich die Position zu bestimmen, kann durch bei 29 eingestellte Kopplungsparameter bestimmt werden.
Bei 211 werden Satellitenpositionssignale und/oder Assistenzsignale basierend auf Erfassungsparametern erfasst, beispielsweise den unter Bezugnahme auf 23 diskutierten Erfassungsparametern.
Bei 212 wird eine Position entweder nur basierend auf Satellitenpositionssignalen oder basierend auf Satellitenpositionssignalen und weiteren Signalen bestimmt, wobei im letzteren Fall Kopplungsparameter benutzt werden können, beispielsweise die bei 29 eingestellten Kopplungsparameter.
Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele dienen nur als Beispiele, und Abwandlungen und Veränderungen sind möglich. Beispielsweise kann, während bei den dargestellten Ausführungsbeispielen eine Geschwindigkeitsschätzung und/oder Kanaleigenschaftsschätzung durchgeführt wird, entsprechende Daten, welche eine Umgebung angeben, auch von anderen Quellen erlangt werden. Beispielsweise kann eine Geschwindigkeit durch einen gesonderten Geschwindigkeits-/Beschleunigungssensor bereitgestellt werden, oder eine Benutzung in geschlossenen Räumen kann durch eine in einem Gerät enthaltene Kamera festgestellt werden. Zudem können, wie bereits erwähnt, auch andere Arten von drahtlosen Signalen und entsprechenden Empfängern als die besprochenen zellulären Signale wie GSM-Signale oder UMTS-Signale verwendet werden, beispielsweise WLAN-Signale und entsprechende WLAN-Empfänger.

Claims

Vorrichtung, umfassend: einen drahtlosen Teil (10), welcher eingerichtet ist, drahtlose Kommunikationssignale zu empfangen und Daten zu schätzen, welche Benutzungsumstände der Vorrichtung anzeigen, und einen Satellitenempfängerteil (17), welcher eingerichtet ist, Satellitenpositionssignale zu empfangen, wobei die Vorrichtung eingerichtet ist, mindestens einen Parameter basierend auf den die Benutzungsumstände anzeigenden Daten einzustellen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Benutzungsumstände anzeigenden Daten eine Kanalschätzung, eine Geschwindigkeitsschätzung oder beides umfassen.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, weiter umfassend eine Verbindung (15) zwischen dem drahtlosen Teil (10) und dem Satellitenempfängerteil (17), welche eingerichtet ist, die Benutzungsumstände anzeigenden Daten zu übertragen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–3, wobei der mindestens eine Parameter einen Erfassungsparameter, welcher eine Erfassung von Satellitenpositionssignalen beeinflusst, umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Erfassungsparameter einen Erfassungssuchraum, eine Aktualisierungsrate der Positionsbestimmung, eine Aktualisierungsrate von Assistenzdaten, eine Aktualisierungsrate eines Selbstassistenzalgorithmus, eine Zeitdauer zur Durchschnittsbildung und/oder eine Integrationszeit umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–5, wobei der mindestens eine Parameter einen Kopplungsparameter umfasst, welcher eine Kopplung zwischen Positionsdaten basierend auf Satellitenpositionssignalen und Positionsdaten aus einer anderen Quelle als Satelliten umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–6, wobei der drahtlose Teil (10) einen Basisbandprozessor (13) umfasst, wobei der Basisbandprozessor (13) eingerichtet ist, die Benutzungsumstände anzeigenden Daten zu schätzen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–7, wobei der drahtlose Teil (10) und der Satellitenempfängerteil (17) in einem Einchipsystem oder einem System in Package integriert sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–8, wobei der drahtlose Teil (10) eingerichtet ist, zelluläre Kommunikationssignale zu empfangen.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei der drahtlose Teil (10) eingerichtet ist, GSM-Signale und/oder UMTS-Signale zu empfangen.
Satellitenempfänger, umfassend: einen Satellitenhochfrequenzabschnitt (110), welcher eingerichtet ist, Satellitenpositionssignale zu empfangen, einen mit dem Satellitenhochfrequenzabschnitt (110) gekoppelten Mischer (118) zum Mischen der empfangenen Signale mit einer Trägerfrequenz, einen mit dem Mischer (118) gekoppelten Korrelierer (112), um das gemischte Signal mit einem durch einen Code modulierten Signal zu korrelieren, einen mit dem Korrelierer (112) gekoppelten Prozessor (18) zum Verarbeiten des korrelierten Signals, und eine Schnittstelle (15), wobei der Prozessor (18) eingerichtet ist, mindestens einen Erfassungsparameter des Satellitenempfängers basierend auf über die Schnittstelle (15) empfangenen Daten einzustellen.
Empfänger nach Anspruch 11, wobei der Prozessor (18) eingerichtet ist, den mindestens einen Erfassungsparameter basierend auf einer durch die Daten angegebenen Geschwindigkeit des Satellitenempfängers einzustellen.
Empfänger nach Anspruch 11 oder 12, wobei der Prozessor (18) eingerichtet ist, den mindestens einen Erfassungsparameter basierend auf einer durch die Daten angegebenen Signalstärke einzustellen.
Empfänger nach einem der Ansprüche 11–13, wobei die Schnittstelle (15) eingerichtet ist, die Daten von einem zellulären Empfänger (10) zu empfangen.
Empfänger nach einem der Ansprüche 11–14, wobei der mindestens eine Erfassungsparameter einen Erfassungssuchraum, eine Positionsaktualisierungsrate, eine Assistenzdatenaktualisierungsrate, eine Aktualisierungsrate eines Selbstassistenzalgorithmus, eine Zeitdauer zur Durchschnittsbildung und/oder eine Integrationszeit umfasst.
Verfahren, umfassend: Bestimmen von Daten, welche Benutzungsumstände einer Vorrichtung zur satellitenbasierten Positionsbestimmung anzeigen, und Einstellen von Parametern zum Verarbeiten von Satellitennavigationssignalen basierend auf den die Benutzungsumstände anzeigenden Daten.
Verfahren nach Anspruch 16, weiter umfassend ein Empfangen von drahtlosen Kommunikationssignalen, wobei das Bestimmen der Daten, welche Benutzungsumstände anzeigen, ein Bestimmen der Daten, welche Benutzungsumstände anzeigen, basierend auf den empfangenen drahtlosen Kommunikationssignalen umfasst.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei die drahtlosen Kommunikationssignale zelluläre Kommunikationssignale umfassen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16–18, wobei die Parameter mindestens einen Erfassungsparameter umfassend, welcher die Erfassung von Satellitenpositionssignalen beeinflusst.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei der mindestens eine Erfassungsparameter einen Erfassungssuchraum, eine Positionsaktualisierungsrate, eine Assistenzdatenaktualisierungsrate, eine Aktualisierungsrate eines Selbstassistenzalgorithmus, eine Zeitdauer zur Durchschnittsbildung und/oder eine Integrationszeit umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16–20, wobei die Parameter einen Kopplungsparameter umfassen, welcher eine Kopplung zwischen Positionsdaten basierend auf Satellitenpositionssignalen und Positionsdaten, welche aus einer anderen Quelle als Satelliten erhalten wurden, bestimmt.
Verfahren nach Anspruch 21, wobei die Satellitenpositionssignale GPS-Signale, Galileo-Signale, GLONASS-Signale und/oder COMPASS-Signale umfassen.
Verfahren, umfassend: Empfangen drahtloser Signale, Schätzen einer Kanaleigenschaft und/oder einer Geschwindigkeit basierend auf den drahtlosen Signalen, Zuführen der Kanaleigenschaft und/oder Geschwindigkeit an einen Satellitenempfängerteil (17), Einstellen eines Erfassungsparameters und/oder Berechnungsparameters basierend auf der Kanaleigenschaft und/oder Geschwindigkeit, und Erfassen von Satellitenpositionssignalen basierend auf dem mindestens einen Erfassungsparameter.
Verfahren nach Anspruch 23, weiter umfassend ein Erfassen von Assistenzsignalen basierend auf dem mindestens einen Erfassungsparameter.
Verfahren nach Anspruch 23, weiter umfassend Bestimmen einer Position basierend auf den Satellitenpositionssignalen, weiteren Positionssignalen und dem mindestens einen Berechnungsparameter.